专利名称：一种用于肌苷生产发酵液的固液分离方法
技术领域：
本发明属于肌苷生产发酵液混凝分离技术肌苷生产发酵液是指肌苷生物发酵过程所得到的含有糖、氮源、无机盐等多种肌苷培养基的混合液。由于微生物生长代谢是十分复杂过程，产生多种初级及次级代谢产物，使发酵液成份复杂，如细胞自融产生的细胞碎片及细胞本身，微生物代谢生成的糖、蛋白质类胶体物质，以及培养基中未被完全吸收和利用的残余营养物质，而产品肌苷只占其中较小的一部分。为了后续肌苷的提取和纯化，首先需要将发酵液中各种破碎的微生物细胞、糖、蛋白质等胶态以及纤维颗粒物等固态杂质分离去除。由于生物发酵液是一个复杂体系，同时微生物细胞及碎片细小，糖、蛋白质类胶粘物质增加了发酵液的粘度，从而使固态杂质的去除变得困难。
目前，发酵液固液分离主要采用以下几种方法高速离心法，该方法设备投资较大，运行维护费用较高；超滤法，该方法操作简单，产品收率较高，但超滤膜维护困难，使用周期过短；混凝法(单独投加硫酸铝等铝盐混凝剂)，强力搅拌或离心进行固液分离。由于发酵液中存在大量的分子各异的胶体杂质，且铝盐分子量较小电荷低，难以完全絮凝沉淀，因而分离去除率低，产品收率不高。尤其针对肌苷发酵液，至今尚未见到经济而且行之有效的分离提取方法。
本发明提供一种经济有效的肌苷发酵液絮凝分离方法，该方法具有操作简便、投资少、分离效果好且经济等优点。采用本方法处理肌苷发酵液，得到的滤液澄清，固态杂质含量少，产品肌苷损失较少，明显地提高了后续提取、纯化工艺的肌苷收率。
本发明技术关键在于1、首先用碱液将酸化的发酵液pH值调节至6～8，未酸化则不调pH值；2、加入高碱化度的聚合氯化铝絮凝剂，使胶体杂质迅速脱稳；3、再投加少量阳离子聚丙烯酰胺助凝剂使之形成大的絮体颗粒迅速沉降分离；4、沉渣用水反复冲洗，并混同上澄液一起经板框压滤机压滤分离。具体操作方法是首先将肌苷发酵液用NaOH溶液调节pH值至6～8，未酸化不调，然后在每分钟200转的快速搅拌速度下加入浓度为5％的高碱化度的聚合氯化铝絮凝剂，使肌苷发酵液中胶体颗粒脱稳，随后加入0.2％阳离子型聚丙烯酰胺助凝剂，继续快速搅拌1分钟，然后在每分钟50转的搅拌速度下慢搅3～5分钟，形成大块絮体颗粒，静置10～15分钟，倾出上清液，沉渣用清水洗涤2～3次，洗水和上清液混合在一起经板框压滤机压滤。最后将洗涤后的沉渣再经板框压滤机进行压滤处理。然后将所有滤液混合在一起，用于后续肌苷产品提取工序，滤饼经脱水处置直接焚烧处置。
以下通过实例对本发明作以详细说明。
实施例一取酸化后的肌苷发酵液2.95L于混凝器中，该发酵液pH值3.5，肌苷含量为3.093％，固悬物含量3.734g/L。加入30％的NaOH溶液调节pH至6～8，在每分钟200转的搅拌速度下，先加入5％高碱化度聚合氯化铝絮凝剂750ml，2～3分钟之后再加入浓度为0.2％阳离子型聚丙烯酰胺助凝剂240ml，继续搅拌1分钟，然后在每分钟50转的速度下慢搅3分钟，沉降10分钟，倾出上清液，用3L水分两次洗涤沉渣，洗水与上清液混合，过硅藻土预涂层的板框压滤机，然后沉渣过板框压滤机，得到滤液6.315L，滤液肌苷含量1.405％，固悬物含量0.0158g/L，折算肌苷收率为97.2％，固悬物去除率99.1％。
实施例二取未酸化的肌苷发酵液3L于混凝器中，该发酵液的pH值6.0，肌苷含量为3.409％，固悬物含量2.961g/L。在每分钟200转的搅拌速度下，先加入5％高碱化度聚合氯化铝絮凝剂750ml，2～3分钟之后再加入浓度为0.2％阳离子型聚丙烯酰胺助凝剂180ml，继续搅拌1分钟，然后在每分钟50转的速度下慢搅3分钟，沉降10分钟，倾出上清液，用3L水分两次洗涤沉渣，洗水与上清液混合，过硅藻土预涂层的板框压滤机，然后沉渣过板框压滤机，得到滤液6.388L，滤液肌苷含量1.365％，固悬物含量0.0221g/L，折算肌苷的收率为95.3％，固悬物去除率98.4％。
权利要求
1.本发明是一种经济有效的肌苷生物发酵液固液分离方法，其处理方法是首先将酸化发酵液用NaOH溶液调节pH值至6～8，未酸化不调，并将该发酵液泵入絮凝搅拌反应器中进行快速搅拌(200转/分)。
2.如权利1所述的在快速搅拌条件下，按絮凝程序首先投加碱化度80％以上的聚合氯化铝絮凝剂，然后再加入分子量为800-100万的阳离子型聚丙烯酰胺或甲壳素絮凝剂，经过絮凝沉降处理后倾出上澄液，沉渣用清水洗涤。
3.如权利2所述的上澄液与洗水混合，采用硅藻土预涂层的板框过滤机压滤分离，洗涤后的沉渣再经过板框压滤机压滤分离，最后将所有滤液混合一起，用于后续肌苷提取工序。
全文摘要
本发明是一种用于肌苷生物发酵液经济有效的固液分离方法。首先将酸化后的肌苷发酵液用NaOH溶液调节pH值至中性，并在快速搅拌条件下加入适量的高碱度聚合氯化铝絮凝剂，随后再加入助凝剂阳离子型聚丙烯酰胺，然后慢速搅拌3～5分钟后静置沉淀，倾出上澄液，用清水洗涤沉渣2～3次，将混合的上澄液与洗水，絮凝沉渣分别经板框过滤机压滤，进行固液分离。所得混合滤液再送入下一步提取工序。采用本固液分离方法，可经济有效地处分离苷生物发酵液，悬固物去除率达到98％，并可回收生物发酵液中的肌苷产品，使肌苷产品回收率达到95％以上。
文档编号C07H19/16GK1445012SQ0210441
公开日2003年10月1日 申请日期2002年3月14日 优先权日2002年3月14日
发明者栾兆坤, 宫小燕, 赵华章, 王曙光 申请人:中国科学院生态环境研究中心